[发明专利]一种矿用防爆电控EGR系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿用柴油机的控制技术领域，特别是一种矿用防爆电控EGR系统。

背景技术

由于煤矿井下作业环境的特殊性：通风性差，矿用柴油动力车辆排出的废气难以及时排出，因此对井下作业人员的身体健康影响很大。随着人们环保意识的不断加强，对控制防爆柴油机的有害排放污染物的要求越来越严格。我国现行的MT990-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》规定：防爆柴油机在MT220规定的工况下，未经稀释的排气中，其有害气体成分的体积浓度：一氧化碳(CO)不应超过0.1％，氮氧化物(NO_X)不超过0.08％，且有进一步提高标准要求的意向。现有的国产矿用发动机系统中没有提供尾气排放处理装置和系统，其对环境造成污染的同时，并对井下作业人员的健康带来不利的影响。

排气再循环EGR(Exhaust Gas Recirculation)是指内燃机在燃烧后将排出废气的一部分分离出、并导入进气侧使其再度燃烧的技术(手法或方法)。主要目的为降低排出气体中的氮氧化物(NO_X)与分担部分负荷时可降低燃油消耗率，提高燃油经济性。

发明内容

本发明提供一种矿用防爆电控EGR系统，以对矿用发动机的尾气排放进行有效处理，以减少尾气的环境污染。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种矿用防爆电控EGR系统，所述矿用防爆电控EGR系统包括EGR冷却器、进排气歧管和EGR混合装置，所述EGR冷却器设置在所述进排气歧管上方，所述EGR冷却器内设有EGR气管，所述EGR冷却器的两端设有与所述EGR气管连通的EGR进气管和EGR排气管，所述EGR进气管与所述进排气歧管的排气口连接，所述EGR冷却器靠近所述EGR进气管的一端设有EGR冷却器进水口，所述EGR冷却器的另一端设有EGR冷却器 出水口；所述EGR混合装置包括废气入口端、新鲜空气入口端和混合气体出口端，所述EGR混合装置的废气入口端与所述EGR排气管连接，所述EGR混合装置的混合气体出口端与所述进排气歧管的进气口连接；所述EGR混合装置上设有防爆EGR阀，所述防爆EGR阀电连接有用于控制ECR系统的EGR控制单元，所述EGR控制单元位于防爆型电气控制装置内。

本发明的有益效果是：由于矿用防爆电控EGR系统所使用的防爆EGR阀和用于控制ECR系统的防爆型电气控制装置，具有良好的防爆效果，使得EGR系统可在矿下应用，能有效的降低防发动机氮氧化物NO_x的排放。

进一步，所述EGR混合装置的新鲜空气入口端设置为喇叭孔状，所述喇叭孔的大端为新鲜空气入口，所述喇叭孔的小端连接柱状通孔的一端，所述柱状通孔的另一端为混合气体出口端。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于EGR混合装置的新鲜空气入口端设计成喇叭孔状，这样EGR混合装置就具有文丘里管的功能，这样，整个EGR系统体积较小，结构紧凑，同时便于防爆柴油机各缸EGR废气均匀分布，通过混合气体出口端时的气体压力降低，进而提高发动的能效比。

进一步，所述废气入口端与所述柱状通孔垂直，所述混合气体出口端设有与所述柱状通孔共轴的环状凹槽，所述废气入口端的废气入口与所述环状凹槽连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：当废气进入略带切向导流的环状凹槽后，废气可在环状凹槽里进入方便且能均匀分布，由于环状凹槽和柱状通孔共轴，使得废气环绕在新鲜空气的四周，这样，废气和新鲜空气的混合就会十分均匀。

进一步，所述喇叭孔的大端的孔径与所述喇叭孔的小端的孔径的比值位于1.5至2之间时。

采用上述进一步方案的有益效果是：喇叭孔的大端的孔径与喇叭孔的小端的孔径的比值位于1.5至2之间时，EGR混合装置的文丘里管功能最佳。

进一步，所述防爆型电气控制装置内还设有用于控制发动机的电子控制单元ECU。

采用上述进一步方案的有益效果是：由于防爆型电气控制装置内设有用于控制柴油机EGR阀开闭的电子控制单元(ECU)，这样，电子控制单元(ECU)就和EGR控制元件都设置在防爆型电气控制装置内，提高了系统的防爆性和集成度。

进一步，所述EGR气管、所述EGR进气管和所述EGR排气管都为双层水冷结构气管。

采用上述进一步方案的有益效果是：双层水冷结构气管提高了废气的散热效果，同时在管体的外表面不会产生高温，具有良好的防爆功能。